一次不当养护造成的混凝土表面裂缝!

1、一次不当养护造成的混凝土表面裂缝！王彦闯，程建民山西一建集团有限公司 【摘要】本文 根据一次因结构混凝土温度与养护用水温度温差过大，采取 的养护措施不当造成的混凝土筏板基础表面裂缝的案例进 行了分析，提出了混凝土裂缝产生的原因、处理方法和今后 的预防措施。【关键词】不当养护；温差；裂缝；混凝土抗 拉强度 随着国家建设大规模的发展，土地资源越来越紧张， 高层和超高层的住宅和商业用房也越来越多。高层建筑的基 础全部都是大体积混凝土，而大体积混凝土的裂缝控制不可 避免地摆在我们面前。严格地讲，大体积混凝土的裂缝要从 多方面控制，从制定大体积混凝土施工方案，到原材料、混 凝土搅拌、运输、浇筑施工工艺，

2、浇筑后的结构实体测温、 养护等一系列环节都不可忽视。但一般来讲，大家对大体积 混凝土的原材料、混凝土的搅拌、运输和施工等环节都很重 视。但等大体积混凝土施工完毕， 对其养护就不那么重视了， 加之一些管理人员和操作工人，对混凝土养护的重要性和如 何养护不太了解。因此，浇筑后不养护或因养护不当造成的 混凝土裂缝，占现有混凝土裂缝的比例越来越多。笔者曾经 历过一起因混凝土养护不当引起的混凝土筏板基础表面裂 缝的案例。1 工程概况某高层住宅楼、地下一层、地上三十层、基础 形式为桩筏基础，钢筋混凝土灌注桩，桩径 800mm ，桩长 36m ，混凝土强度等级 C30 ；筏板基础厚度 1.5m ，平面尺 寸

3、80.2 x 22m,钢筋为双排双向布置，钢筋间距150 x 150mm, 直径 25mm ，筏板底部钢筋混凝土保护层厚度为 40mm ，上 部保护层厚度为 20mm ，混凝土强度等级 C30 ，抗渗等级 P6 ，混凝土量约 2650m3 ，根据 GB50496-2009 大体积混 凝土施工规范中关于大体积混凝土的定义，该筏板基础为 大体积混凝土。该工程位于山西雁北地区某市， 筏板基础施工期为 4 月中旬， 该地区春季风大、气候干燥、沙尘天气较多，空气湿度仅为 10%20 %，气温偏低。施工前编制了大体积混凝土施工方 案：该筏板基础使用商品混凝土，为保证混凝土浇筑质量， 考虑到基础钢筋间距较大

4、，要求混凝土坍落度控制在 150 180mm 。施工时随时抽查坍落度， 确保混凝土坍落度在可控 制范围内。混凝土浇筑完毕后，进行抹面，然后覆盖塑料薄 膜，进行保湿养护，以避免混凝土表面因失水产生塑性及干 缩裂缝。2 裂缝产生经过及原因分析该筏板基础混凝土于 2013 年 4 月17 日下午 3点开始浇筑， 4月18 日晚 10 点混凝土浇筑 完毕，浇筑完抹面找平后覆盖塑料薄膜。由于工期紧，4 月19日早上 8点上班， 操作工人看到混凝土表面硬化， 踩上去 无脚印，即将塑料薄膜揭开，准备放线，进入下一道工序。他们认为，揭开塑料薄膜后，在混凝土表面浇水，也可达到 与塑料薄膜相同的养护效果，于是他们

5、采取了浇水养护的方 法，当水浇到混凝土表面 5 分钟左右，混凝土表面出现了裂 缝，该裂缝为有规律的裂缝， 全部为沿着上排钢筋走向开裂， 呈网格状分布， 也就是通常所说的顺筋裂缝 （见图 1）。图 1 混凝土表面裂缝当时监理人员正好巡查到此，发现混凝土出 现了裂缝，立即叫停了浇水。经现场观测，裂缝产生区域有 5X 12m大小的范围，裂缝宽度大约在0.1mm左右，最宽处未超过 0.2mm 。（该片区域浇筑时间 18 日凌晨 5 点左右。） 针对以上问题，相关人员在现场召开了有监理、施工单位、 搅拌站等相关单位技术人员参加的裂缝原因分析会。经查相 关规范和资料，根据筏板基础大体积混凝土施工方案中 的

6、热工计算得出，该大体积混凝土中心温度 51 C,表面温度 32 C,测温孔分三层设置，分别位于筏板基础的上表面下和 底面上 100mm 及筏板中部， 共计 20 个测温点。 根据测温记 录 20 个点中，取其中温差最大的一个点数据看，底层温度 56C,中间层温度60C，表层温度36C,内外最大温差24C, 小于大体积混凝土施工规范 GB50496-2009 中“混凝土浇 筑块体的里表温差不宜大于 25C ”的规定。查当天气象记录， 大气最高温度12C,最低温度4C,现场设一铁皮蓄水箱存 放施工用水，上午 9点测水温为7C,混凝土强度因未压试 块，强度不详，考虑到大体积混凝土水化热大，强度增长快

7、及搅拌站提供的混凝土强度增长规律等因素，估计当时混凝 土强度约为 5 7MPa 。综合上述情况分析，大家认为： （ 1 ）未按筏板基础大体积混凝土施工方案要求，违规 作业。铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424-2010 第469条明确提出：“ 混凝土养护用水与混凝土结构表 面温度之差不得大于 15C。”就是考虑防止温差过大使混凝 土收缩过大，导致出现裂缝。筏板基础混凝土裂缝出现的原 因就是由于操作工人片面认为混凝土的养护方法就是浇水 养护，而不知道应根据不同的结构形式和环境采用不同的养 护方法，如常温施工的一般混凝土结构需要保湿养护，冬期 施工的混凝土结构需要保温养护，而大体积混凝土

8、则不但要 保湿养护，更重要的是要考虑温差对混凝土结构的影响，以 避免大体积混凝土因内外温差过大而导致结构出现裂缝。 （2 ）混凝土抗拉强度低。大体积混凝土为降低和延缓水泥 水化热的峰值，掺入了缓凝剂，使初凝控制在812小时，虽然终凝后，由于大体积混凝土水化热大，对混凝土强度产 生了加速养护的效果，但即使增长，其一天抗压强度能达到 20 %左右设计强度即6MPa，而混凝土抗拉强度约为抗压强 度的十分之一仅 0.6MPa 左右，抗拉强度很低，在温差接近 30 C的冷水浇到混凝土表面，混凝土表面将会产生较大收缩，而筏板基础的上排钢筋混凝土保护层厚度为 20mm ，是混凝 土抗拉最薄弱的部位，一旦这些

9、部位混凝土的收缩应力大于混凝土的抗拉强度，混凝土就产了收缩裂缝。从图1 看，该部位混凝土裂缝出现的就是有规则的顺筋裂缝。 该裂缝出现后，我们经过分析研究，认为混凝土裂缝宽度较 小，且混凝土的水化反应也正在持续中， 如果采取措施得当， 这些裂缝有可能愈合。故决定采取在筏板基础裂缝表面撒水 泥，用笤帚反复扫，使水泥尽可能渗入裂缝中，然后用喷壶 喷洒温水，最后表面覆盖塑料薄膜，保湿养护。一年后我们 进行了多次详细的观察，未发现裂缝，说明裂缝已经愈合。（见图 2）图 2 处理后的混凝土表面3 小结此次筏板基础混凝土裂缝的出现是不应该发生的事 情，是操作工人违反操作规程，在混凝土强度未达到规定之 前，为抢工期、擅自改变养护方式造成的。它也从深层次的 反映了两个问题：一是管理人员管理不到位，工人违规操作 无人及时制止；二是缺乏对混凝土如何合理养护的知识，包 括有些管理人员也不清楚，这些我们在现场研究分析会上有 些管理人员的讲述中也可以看出。这